Optimierung des mechatronischen Entwurfs von mehrachsigen Antriebssystemen

 

Mechatronische Antriebssysteme in Werkzeug- und Produktionsmaschinen müssen immer höheren Anforderungen hinsichtlich Positioniergenauigkeit, maximalen Prozesskräften, Robustheit und Dynamik erfüllen. Dies macht insbesondere die kostengünstige Auslegung zu einem zeit- und wissensintensiven Prozess. Bisher ist es üblich, eine möglichst starre Mechanik zu konstruieren und jede Antriebsachse einzeln zu optimieren. Dies vereinfacht die Antriebsauslegung zwar deutlich, aber hat den endscheidenden Nachteil, dass Wechselwirkungen von einer Achse auf die andere Achse nicht berücksichtigt werden. Zudem ist meistens die Achse mit der niederfrequentesten Schwingung die Achse, die den meisten Einfluss auf die regelungstechnische Gesamtauslegung hat und somit endscheidend die Gesamtdynamik bestimmt.